Sedimentárne horniny
Usadená (sedimentárna) hornina je horninou, ktorá vznikla premiestnením, uložením a následným spevnením zvetraných úlomkov (fyzikálny proces), vyzrážaním z roztokov (chemický proces) alebo usadením zvyškov biologickej aktivity (biologický proces). Tieto tri procesy zvyčajne pôsobia v prírodnom prostredí všetky naraz, pričom charakter výsledného sedimentu ovplyvňuje dominantný proces.
Usadené horniny sa vyskytujú na zemskom povrchu, kde je ich objem dominantný v porovnaní s inými typmi hornín (vyvretých a premenených). Kým celkový objem sedimentov v zemskom telese je približne 5 %, na povrchu pokrývajú až 75 % a v moriach a oceánoch takmer 100 % ich dna.
Rozdelenie sedimentárnych hornín podľa mechanizmu vzniku
Jedno zo základných kritérií pre rozdeľovanie sedimentárnych hornín je založené na základe procesov (mechanizmov), ktorými daná hornina vznikla. Sú to hlavne chemické, fyzikálne a biologické procesy, avšak v prírode väčšinou pôsobia všetky tri faktory spoločne a na usadených horninách sa dajú pozorovať štruktúrne a/alebo textúrne znaky, ktoré boli spôsobené rôznymi mechanizmami. Usadené horniny môžu byť produktom zvetrávania magmatických, metamorfovaných alebo starších usadených hornín, ktoré sa nachádzali v zemskej kôre, ale produktom usadzovania a kryštalizácie z vodných roztokov a ako dôsledky životných prejavov organizmov. Samostatnú kapitolu tvorí napadaný vulkanický materiál, ktorý možno zaradiť ako samostatnú prechodnú kategóriu, tzv. vulkanosedimentárne horniny, najmä ak tvorí prímes v iných typoch usadených hornín. Všeobecne prijatá klasifikácia sedimentárnych hornín rozoznáva tieto hlavné skupiny:
Siliciklastické sedimenty
Siliciklastické sedimenty (alebo úlomkové, klastické sedimenty) vznikli zvetrávacími procesmi z iných hornín (magmatických, premenených aj usadených) a sú tvorené ich úlomkami (klastami), prípadne úlomkami minerálov (hlavne úlomkami kremeňa, vďaka ktorému dostali aj meno). Sú niekedy označované ako druhotné, pretože vznikli zvetrávaním starších hornín. Rozrušené úlomky sú následne prenesené na miesto uloženia fluidnými médiami (voda, vzduch) a neskoršie sú spevnené. Rozdeľujú sa podľa veľkosti jednotlivých zŕn na zlepence, pieskovce, prachovce, ílovce a ich nespevnené ekvivalenty. V prírode je väčšina sedimentov zložená z viacerých veľkostných zložiek, čo sťažuje ich zaradenie. Siliciklastické sedimenty tvoria asi 92 % všetkých sedimentov (80 % pelity, 12 % ostatné frakcie), sú teda jednými z najbežnejších hornín na zemskom povrchu.
Biogénne sedimenty
Biogénne sedimenty vznikli nahromadením úlomkov z pevných schránok rastlín a živočíchov, premenou odumretých častí tiel organizmov, prípadne vyzrážaním z vodných roztokov za pomoci organizmov (biochemické procesy). V biogénnych sedimentoch (hlavne vo vápencoch) bývajú často prítomné skameneliny. Presnejšie sa členia na základe prevládajúcej chemickej zložky na karbonáty (vápence a dolomity), fosfáty, silicity, uhlie, ropu a horľavé bridlice. Biogénne horľavé sedimenty sa tiež označujú ako kaustobiolity.
Chemické sedimenty
Chemické sedimenty vznikajú vyzrážaním z roztokov bez pôsobenia živých organizmov. Sú to hlavne železné a mangánové sedimenty (kde dochádza vplyvom zmeny pH k zmene rozpustnosti železitých, príp. mangánatých iónov) a evapority. Usadené vápence pórovitej textúry, vzniknuté vyzrážaním zo sladkovodných vôd, príp. aj z termálnych prameňov sa nazývajú travertíny. Definovať jasné rozhranie najmä medzi biogénnymi a chemickými sedimentami je často problematické, pretože oba typy procesov spolu súviseli a výrazne sa prelínali.
Vulkanoklastické sedimenty
Vulkanoklastické sedimenty sú úlomkové sedimenty, ktorých vznik je bezprostredne spojený s vulkanickou činnosťou (nie s procesmi zvetrávania). Tento typ hornín je niekedy radený aj medzi vulkanické horniny, keďže medzi oboma typmi neexistuje jasné rozhranie. Delia sa na tefru, tufy, ignimbrity a hyaloklastity. Sopečná činnosť ročne vyvrhne na povrch zeme okolo 233 km³ materiálu.
Ostatné sedimenty
K zvyšným sedimentom sa priraďujú rôzne kataklazity (vzniknuté v dôsledku tektonických prejavov) a impaktné brekcie (ktoré vznikli po páde meteoritov). Malé množstvo usadených hornín je tvorené i kozmickým prachom a meteoritmi. Na Zem sa dostane ročne asi 5 - 7 tisíc ton tohto materiálu.
Ekonomický význam
Usadené horniny tvoria prevažnú väčšinu nerastných surovín, ktoré ľudstvo získava z prírody. Patria medzi ne v prvom rade ropa, zemný plyn, uhlie, soli (halit, sadrovec a iné), síra, vápenec, fosfáty, urán, železo, mangán a iné. Okrem toho sú významným zdrojom základného stavebného materiálu ako je piesok, stavebný kameň, suroviny na výrobu cementu alebo keramické íly na výrobu tehiel.
Ložiská nerastných surovín, ktoré vznikli sedimentáciou sa označujú ako sedimentárne ložiská. Sú viazané ako na siliciklastické, chemické, organogénne tak aj vulkanogénne sedimentárne horniny. Takéto ložiská sú uložené súhlasne s okolitými sedimentárnymi horninami, často predstavujú určitú stratigrafickú úroveň a majú tvar vrstiev alebo plochých šošoviek. Ich komplikovanejší tvar býva spravidla spôsobený až dodatočnou deformáciou (zlomovou a/alebo vrásovou) ale aj metamorfózou.
Pieskovec
Pieskovec je názov horniny sedimentárneho pôvodu, ktorá vzniká spevnením piesku (úlomkov hornín veľkosti 0,0625 - 2 mm, tzv. psamitová frakcia). V zložení prevláda kremeň, často sa vyskytujú aj živce, kalcit, sľudy, a v mladších pieskovcoch aj opál a chalcedón. Farba býva rôzna, no najčastejšie sú to odtiene žltej, červená (indikuje prítomnosť oxidov železa), hnedá a sivozelená. Pieskovce, spolu s pieskami sú jedna z najrozšírenejších sedimentárnych hornín – spolu tvoria viac ako štvrtinu všetkých známych sedimentov na povrchu Zeme.
Anglický termín oficiálne zaviedol Ch. Lyell v roku 1833. Názov je vo väčšine jazykov odvodený od hlavnej zložky - piesku.
Na Slovensku sa pieskovce najčastejšie vyskytujú vo flyšových súvrstviach Vonkajších Karpát a v centrálnokarpatskom paleogéne. Eocénne až spodnomiocénne pieskovce budínskej panvy budujú svahy Cerovej vrchoviny. Významné sú aj karbónske a až spodnotriasové pieskovce v súvrstviach obalových sekvencií a príkrovových jednotiek (hlavne kremence) Centrálnych Karpát. Pieskovce tvoria aj časť obalu v bradlovom pásme. V triasovom kontinentálnom tomanovskom súvrství v Tatrách boli nájdené prvé stopy po prítomnosti dinosourov na území Slovenska.
Handlovské gule
Už dlhšie som vedel, že nad obcou Chrenovec-Brusno sa nachádza raritný prírodný úkaz, pieskovcové guľovité útvary. Zaoberá sa nimi aj keška Brusnianske gule. Patria k regresným (regresia v geológii: ústup mora z pevniny a vynorenie pevniny) sedimentom málo spevnených piesčito-štrkovitých usadenín, ktoré zvetrávaním nadobudli tvar guľovitých a elipsovitých konkrécií s priemerom od 10 až do 200 cm. Usadeniny sú dôsledkom ústupu mora z územia horného Ponitria počas starších treťohôr /asi pred 40 miliónmi rokov/. Tieto guľovité útvary sú raritou i v celosvetovom meradle.
Na Slovensku sa okrem Chrenovca-Brusna nachádzajú iba v jednej oblasti na Kysuciach (oblasť od čadčianskej časti Megoňky po obec Klokočov). Žiaľ, podobne ako na Kysuciach, i tu si mnohé z gúľ v minulosti ľudia poodnášali do svojich súkromných záhradiek, čím sa ich koncentrácia na pôvodnom, prirodzenom mieste znížila. K Brusnianskym guliam vedie náučný chodník z obce Chrenovec-Brusno. Na trase chodníka sa nachádzajú oddychové miesta s lavičkami a ohniskami.
Handlovská lokalita s výskytom pieskovcových gúľ
Pri jednej prechádzke po okolí Handlovej mi do očí udrela jedna malá pieskovcová stena s odkrytými guľovitými útvarmi nápadne sa podobajúcimi na tie nad obcou Chrenovec-Brusno. Nemám ambíciu hodnotiť túto lokalitu z geologického hľadiska, podobnosť s vyššie spomínanými Brusnianskymi guľami vidím len čisto ako laik, aj keď je viac menej zrejmá, aj vzhľadom na spoločné geografické umiestnenie obidvoch výskytov gúľ do Handlovskej kotliny, geomorfologického podcelku Hornonitrianskej kotliny na strednom Slovensku, kde sa v období druhohôr a treťohôr viackrát vyskytovalo more.
Výskyty mora v Handlovskej kotline
V druhohorách bolo celé toto územie zaliate morom. Počas tohto dlhého geologického obdobia, ktorého trvanie sa odhaduje asi na 150 miliónov rokov, sa z odumretých drobných morských organizmov usadili niekoľkometrové vrstvy usadených hornín, najmä vápence a dolomity, ktoré vytvorili hrubý obal na pôvodných kryštalických jadrách, tvoriacich základ dnešných kryštalicko-druhohorných pohorí.
Handlovské gule - detail
Koncom druhohôr a začiatkom treťohôr sa uvedené usadené horniny spolu s kryštalickým jadrom pri silnom vrásnení vyzdvihli nad hladinu mora, čím vzniklo v opisovanej oblasti terajšie pohorie Žiar. More čiastočne ustúpilo a vyvrásnené pohoria obkľučovali veľkú morskú zátoku, zaberajúcu oblasť dnešného horného Ponitria. Handlovská kotlina v tom čase tvorila s ostatnými dnešnými kotlinami horného Ponitria jeden celok. Vynorené pohoria boli po dlhé obdobia vystavené rozrušovacej činnosti morského príboja a atmosférickým vplyvom. Takto boli na mnohých miestach usadené horniny celkom odplavené a obnažilo sa tvrdé jadro z kryštalických hornín, ktoré bola ďalej takisto rozrušované a splavované do morskej zátoky, kde sa z toho odbúraného materiálu vytvárali piesčité, slienité a ílovité usadeniny. Tie sa potom znovu zvrásnili do plochých nízkych chrbtov.
V ďalšom období starších treťohôr v dôsledku poklesu terénu dochádza k novému zaplaveniu teplým eocénnym morom. Z toho obdobia sa nám zachovali v týchto usadených horninách zvyšky skamenených morských živočíchov (napr. numulity pri Veľkej Čause a zuby žraloka pri Brusne), ako aj odtlačky suchozemských teplomilných rastlín. Pri ďalších horotvorných pochodoch more znovu ustúpilo a územie celej dnešnej Handlovskej kotliny sa stalo súšou.
Handlovské gule
Na začiatku mladších treťohôr túto oblasť znovu zalialo tzv. burdigalské more, v ktorom sa usadili piesky, íly a sliene. V týchto vrstvách sa našlo napríklad pri Veľkej a Malej Čause v piesčitých usadeninách množstvo morských živočíchov (ulitníky, lastúrniky a iné, v ílovitých usadeninách pri Veľkej Čause aj zvyšky rýb, zuby zo žraloka, kostry a šupiny viacerých druhov morských rýb), ako aj odtlačky teplomilných subtropických rastlín (škoricovník, figovník, vavrín a mnohé iné). Aj toto more ustúpilo a vznikla tu súš.
Earthcache úlohy:
1.) Na úvodných súradniciach pozorovaním a logickou úvahou zisti, v akých horninách sa nachádzajú gule?
A - samozrejme vo vyvretých horninách, nachádzame sa predsa v treťohornom sopečnom pohorí Kremnické vrchy
B - jednoznačne v premenených horninách, v starších treťohorách ich premenila bájna čarodejnica Kikimora
C - určite v usadených horninách, voľakedy tu bolo more so žralokmi a okolo rástli škoricovníky, figovníky, vavríny atď.
D - vidím horninu, ale v nej iba kvádre, žiadne gule
2.) Na úvodných súradniciach pozoruj štruktúru povrchu horniny s guľami, aká je?
A - sypký, trúsiaci sa povrch horniny s vytŕčajúcimi guľami
B - tvrdá bledosivá skala s vytŕčajúcimi guľami, evidentne treťohorný andezit
C - bledá tvrdá hornina s vytŕčajúcimi guľami, sme predsa v druhohornom jadrovom pohorí
D - normálna štruktúra tvrdej zeminy s divnými vytŕčajúcimi guľami
3.) Aká je farba horniny v lokalite gúľ na úvodných súradniciach?
A - zelenkavá, mám veľmi rád/rada zelenú farbu
B - je bezfarebná, priehľadná, gule pekne vidno vo vnútri horniny
C - odtiene žltej až hnedej, to sú moje najobľúbenejšie farby
D - bohužiaľ nemôžem odpovedať, som farboslepý/á
4.) Vidíš v lokalite gúľ na úvodných súradniciach nejakú typickú vlastnosť pre tieto horniny?
A - vidím jednoliaty pevný monoblok s hladkým povrchom, veľmi typické pre túto horninu
B - nižšie vidím vrstvy horniny, čo je typický znak pre tieto horniny
C - typické je, že spravidla sa okolo tejto horniny vyskytujú záhradkári
D - nie, nevidím, som od narodenia slepý
5.) Ako podľa teba vznikli gule na úvodných súradniciach?
A - vyzerá to na záškodnícku mimozemskú aktivitu
B - vôbec ma nezaujímajú nejaké trápne gule, mám iné problémy
C - zvetrávaním nadobudli tvar guľovitých a elipsovitých konkrécií
D - obtieracími procesmi od tiel záhradkárov prenášajúcich vo vedrách vodu z potoka postupne vznikli z kamenných kociek terajšie gule
6.) Kedy túto oblasť zalialo tzv. burdigalské more?
A - v druhej fáze neskorších štvrtohôr
B - pozerám sa na gule z loďky, more tu ešte stále je
C - more tu voľakedy bolo, ale vo forme fjordu Atlantického oceánu
D - na začiatku mladších treťohôr
7.) Pridaj do logu fotku s guľami takým spôsobom, že na fotografii gúľ bude zároveň odfotený aj tvoj nick z geocachingu napísaný na nejakom papieri, ruke a pod. (každý hráč s vlastným nickom).
FOTKU PRILOŽ K LOGU!
8.) Dobrovoľná úloha: Prilož k logu fotografie gúľ alebo ich okolia.
Logovať môžete ihneď. Vyriešené úlohy č. 1 až 6 mi, prosím, pošlite v správe do troch dní a NEZABUDNITE K LOGU PRILOŽIŤ FOTOGRAFIU Z ÚLOHY č. 7, inak budem musieť log vymazať.
Prajem príjemný zážitok v peknom prostredí :)